四指马鲅（Eleutheronema tetradactylum）近端粒到端粒基因组完成图：为进化研究与育种保护提供新范式

《Scientific Data》：Near telomere-to-telomere genome assembly of the fourfinger threadfin (Eleutheronema tetradactylum)

　　本研究针对四指马鲅（Eleutheronema tetradactylum）缺乏高质量基因组资源的瓶颈，通过整合PacBio HiFi、ONT超长读长和Hi-C技术，成功构建了首个近端粒到端粒（T2T）级别基因组完成图。该组装总长585.38 Mb，锚定至26条染色体（锚定率98.76%），注释22,362个蛋白编码基因，重复序列占比18.09%。成果显著提升了基因组连续性与完整性，为物种进化解析、分子育种创新及濒危保护策略制定提供了关键资源。

　　

在广阔的印度-西太平洋海域，一种名为四指马鲅（Eleutheronema tetradactylum）的广盐性鱼类因其独特的四丝状胸鳍和高速生长特性，成为 aquaculture（水产养殖）的重要经济物种。然而，过度捕捞与栖息地退化使其被世界自然保护联盟（IUCN）列为近危物种。尽管已有研究关注其种群结构、疾病防控及繁殖生物学，但基因组资源的匮乏严重限制了从分子层面揭示其适应机制与遗传潜力的探索。

为突破这一局限，广东海洋大学研究团队在《Scientific Data》发表了四指马鲅的首个近端粒到端粒（Telomere-to-Telomere, T2T）基因组完成图。研究通过PacBio High-Fidelity（HiFi）测序、Oxford Nanopore Technologies（ONT）超长读长和Hi-C染色质构象捕获技术，构建了总长585.38 Mb的基因组，其中98.76%序列锚定至26条染色体，contig N50达22.14 Mb。基因组注释揭示22,362个蛋白编码基因和18.09%的重复序列含量，BUSCO评估显示基因组与注释完整性分别达99.53%和99.04%。这一高质量组装显著优于既往版本，为理解四指马鲅的进化历史、环境适应性及人工育种提供了精准的遗传基础。

关键技术方法

研究从湛江养殖场采集雄性四指马鲅肌肉组织，提取DNA进行PacBio HiFi（32.77 Gb）、ONT超长读长（31.74 Gb）、Hi-C（139.39 Gb）及RNA-seq（21.94 Gb）测序。通过HiFiasm初步组装，结合Purge Haplotigs去冗余，再利用3D-DNA和Juicebox进行染色体挂载与优化。端粒序列通过比对ONT读长与端粒 motif（TTAGGG）识别，并使用TGS-GapCloser填补间隙，最终经Pilon短读长校正完成T2T组装。

基因组组装与质量评估

研究最终获得包含77条支架（83个contig）的基因组，其中10条染色体实现完全T2T组装。Hi-C互作热图证实染色体结构的高质量锚定。通过K-mer分析估计基因组大小为543.84 Mb，杂合率0.545%，重复序列率10.328%。Smudgeplot分析确认物种为二倍体。PacBio HiFi读长比对率达99.72%，GC含量与测序深度分布均匀，支持组装的准确性。

重复序列注释

联合RepBase同源比对与de novo预测（RepeatModeler、LTR_FINDER_parallel），发现重复序列占基因组18.09%，其中转座元件（TEs）占比16.69%。DNA转座子（8.69%）、LINE（3.19%）和LTR（1.70%）为主要类型，与其它硬骨鱼类（如尖吻鲈）的重复序列比例相近。

基因结构与功能注释

通过 homology-based（Exonerate、Liftoff）、de novo（AUGUSTUS、Genscan）及RNA-seq辅助预测，整合MAKER2生成非冗余基因集。基因平均长度14,620.72 bp，平均外显子数10.80个。功能注释覆盖98.59%基因，在NR、SwissProt、KEGG等9大数据库中均获高比例映射。非编码RNA鉴定包括791个miRNA、1,594个tRNA及1,102个rRNA。

基因组共线性分析

与近缘种E. rhadinum的共线性比较显示高度保守的染色体结构，支持四指马鲅2n=52核型的稳定性，为演化研究提供结构依据。

结论与意义

本研究发布的四指马鲅T2T基因组不仅解决了既往组装存在缺口、结构断裂的问题，更通过端粒解析与间隙填补实现了染色体水平的近乎完整覆盖。其高连续性与精准基因为注释为揭示广盐性适应、经济性状遗传基础及种群保护提供了核心资源。未来结合多组学数据，这一参考基因组将加速分子育种、濒危物种复壮及海洋生物多样性研究进程。